Ulrich Rüde: Úspěšná spolupráce stojí především na mezilidských vztazích

Odborník na aplikovanou matematiku, informatiku, numerické simulace, proudění a HPC Ulrich Rüde spolupracuje již déle než deset let s kolegy z Katedry aplikované matematiky na Fakultě elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO. Právě na tuto kooperaci navázalo jeho „angažmá“ v projektu REFRESH, kde se v roce 2024 zapojil do výzkumu Industry 4.0 & Automotive Lab.

 Jaké je vaše hlavní výzkumné zaměření?
Mým oborem jsou vědecké výpočty (Scientific Computing) a výpočetní vědy (Computational Science). V této oblasti se využívají matematické a informatické metody k řešení náročných problémů ve vědě a technice za pomoci moderních výpočetních technologií. Ty nejsložitější úlohy často vyžadují výkonné superpočítače. Rozsah aplikací je prakticky neomezený – od klimatických simulací přes modelování systémů obnovitelných zdrojů energie, například větrných elektráren, až po základní vědecké otázky, například simulace proudění v zemském plášti. To je jen několik příkladů, které ale spojuje společný základ metod určených pro modelování, simulaci a predikci chování těchto systémů.

Čemu konkrétně se věnujete v projektu REFRESH?
Spolupracuji především s kolegy z Katedry aplikované matematiky. Jde o mezinárodně respektovanou výzkumnou skupinu s rozsáhlými zkušenostmi například v oblasti optimalizačních metod a řešení rozsáhlých výpočetních úloh, což vytváří mnoho příležitostí pro společný výzkum. Jednou z řady otázek, které společně řešíme, je využití moderního hardwaru, například počítačů vybavených grafickými procesory (GPU), pro řešení problémů ve fyzikálních vědách.

Patříte mezi mezinárodně uznávané odborníky. Co vás motivovalo ke spolupráci s výzkumníky v Ostravě?
Výzkumný tým v Ostravě je mezinárodně známý díky dlouholetému vývoji metod a softwaru v oblasti vědeckých výpočtů. Tuto expertizu doplňují další silné stránky, například přítomnost českého národního superpočítačového centra IT4Innovations přímo v kampusu nebo dlouhodobá spolupráce s Ústavem geoniky AV ČR. Díky tomu pro mě představuje Katedra aplikované matematiky velmi silného partnera. Vědecká excelence a institucionální zázemí však nejsou všechno. Úspěšná spolupráce stojí především na mezilidských vztazích. Pro mě jako zahraničního výzkumníka z Německa byla mimořádně důležitá přátelská a otevřená atmosféra na katedře. To je faktor, který by se neměl podceňovat.

Co považujete za dosud nejvýznamnější výsledky spolupráce a co plánujete pro další období?
Společně jsme již dosáhli několika velmi kvalitních výsledků, které vedly k novým publikacím například v oblasti využití adaptivních paralelních metod pro řešení parciálních diferenciálních rovnic. U tak hlubokého a abstraktního oboru, jakým je matematika, je ale potřeba počítat s delším časem potřebným k dosažení skutečně zásadních výsledků. Z tohoto pohledu jsou dva roky relativně krátká doba. Většina výzkumných projektů stále pokračuje a jejich plný dopad bude možné hodnotit až v následujících měsících a letech.

Jaké jsou podle vás aktuálně největší výzvy ve vašem oboru?
Náš obor se nyní nachází v období zásadních změn a současně čelí mimořádným příležitostem i výzvám. Rozvoj velkých jazykových modelů a dalších oblastí umělé inteligence otevřel řadu nových výzkumných otázek – přímých i nepřímých. AI může v některých případech zlepšit stávající simulační a modelovací přístupy. Méně zřejmé je, že může výrazně urychlit také vývoj vědeckého softwaru. Současně vývoj hardwaru tažený umělou inteligencí přináší nové počítačové architektury, které nás nutí přehodnocovat i klasické algoritmy a softwarová řešení. Další zásadní výzvu – ale také příležitost – představují kvantové výpočty. Jedná se o příliš široké téma na krátký rozhovor, oblast zůstává do značné míry otevřená a navíc se rychle rozvíjí.